从变形结果隐含的应力内涵看变形不稳定规则

郭建珠， 樊智慧， 何 艳， 李建炜， 郭志杰

（1.太原理工大学， 山西 太原 030024； 2.太原中远通技术发展有限公司， 山西 太原 030024）

从变形结果隐含的应力内涵看变形不稳定规则

郭建珠1， 樊智慧1， 何 艳2， 李建炜2， 郭志杰2

（1.太原理工大学， 山西 太原 030024； 2.太原中远通技术发展有限公司， 山西 太原 030024）

以变形危害为出发点，基于变形诊断模型建立的基本思路，确立变形不稳定变形规则，搭建变形Testing系统，形成不稳定变形规则体系。

变形 复杂性 变形测试模型 变形不稳定规则

1 裂纹杏应力产生的变形

杏（学名：Armeniaca vulgaris Lam.）落叶乔木，核果为圆、长圆或扁圆形，果皮多为白色、黄色至黄红色，向阳部常具红晕和斑点，暗黄色果肉，味甜多汁，核面平滑没有斑孔，核缘厚而有沟纹。

分析如图1所示的开裂杏核缘及沟纹可知，核缘始于端部，核缘4～6 mm后可见沟纹痕迹且几乎没有过渡沟纹直接体现出来，而且纹明显清晰，体现在核肉应力上就是对应沟纹的位置应力相对分散，不宜集中，这样就保证了该圆周截面上果肉密实分布，外形上体现为月牙纹，但是端部无沟纹应力调节手段且没有过渡区，也就是在端部没有沟纹对应的应力化解区域，所以果肉密实到一定时刻必然使其应力集中显现，即开裂。分析如图2所示的开裂口杏外观可知，其开裂程度和果肉密实度一致。

图1 开裂杏核缘及沟纹

图2 开裂口杏外观

对应分析如图3所示的不开裂杏核缘和沟纹特征，可以明显看到，核缘端部沟纹特征明显，从核缘端部开始就形成了沟纹。这种沟纹形成的应力不集中现象，保证了果肉密实度形成的整个阶段不会产生果肉裂纹现象发生，如图4所示为无裂纹杏外观。从果核中还可以发现长型核不宜沟纹的形成，圆形核宜于沟纹的形成；不论长型核还是圆形核尾部都经过过渡形成了尖型收尾过渡性沟纹特征，决定了杏不会裂嘴这一基本特性。

图3 不开裂杏核缘和沟纹特征

图4 所示为无裂纹杏外观

2 变形决定产品的市场寿命

据报道，2011年，一批列车从中国青岛运抵新加坡，新加坡地铁有限公司（英文缩写SMRT）工程人员在2013年进行例常检查时发现［1］，列车在车身与转向架的衔接部位出现裂痕。为安全起见，新加坡当局把这些列车退回给中国厂商，由于产品还在保用期，厂商有义务免费更换车身。新加坡陆路交通管理局已同中国制造商讨论，加速为出现裂痕的地铁列车更换车身，工程将在2019年完成，比原先公布的2023年提前四年。我国交通部于2016年7月5日在政府网页上，针对有关列车出现裂痕的一系列问题作出澄清，并表示这些裂纹并非严重的安全问题，不会影响地铁系统和乘客安全。

毋庸置疑，变形是由连接部分组成材料的内应力和转向架所产生的外应力联合造成的，问题的关键是，变形已经发生，这个变形在时间尺度下必然要发展，是其基本的发展运行方向。安全问题没有大小，立于危墙之下，让时间尺度去不断求证和验证，不是一种明智和科学的验证办法。新加坡有关政府部门的决策方式和执行手段是现代人类社会的基本规则，合情合规合理，是尊重科学和技术的自然之举，作出更换决定只是出于安全考虑。

3 可替代材料推广中忽略特殊条件下的变形危害

铝作为非常好的结构材料、轻量化材料，在建筑、汽车制造等领域应用较多。然而，铜铝金属热膨胀系数不同，简言之为热变形程度不同，铝电缆接头部位容易起火，起火概率约为铜电缆的10倍，因此铝电缆仅在特殊条件下施工管理水平较高的地区才可使用。

过去铜资源紧张时，只有重要部门才用铜线缆。仅从经济型出发，以铝代铜被写入电气规范，结果导致电气火灾多发，后害无穷。

改革开放以来，我国电力电缆行业逐步恢复了“以铜为主”的合理结构，铝电缆市场占比从40%降至10%左右。然而，近年来由于个别铝合金电缆制造企业和媒体对铝及铝合金电缆的夸大宣传，行业内乱象凸显，甚至出现“以铝代铜”的误导性口号。另外，在我国电缆行业产能过剩的情况下，盲目推动铝电缆替代铜电缆，势必造成大批铜电缆设备闲置、原有投资浪费，整个行业产值大幅缩水。从我国电力电缆行业铜铝替代出现诸多乱象，对市场秩序误导严重，亟待从技术、安全、经济等方面进行理性评价和判断，充分发挥市场在电力电缆领域铜铝资源配置中所起的决定性作用。

4 变形诊断模型及不稳定判定规则

4.1 变形诊断模型建立的基本思路

会上，金正大农科院专家王德贵就亲土种植的相关技术做了详细介绍。他提到，想种植出高品质农作物，必须满足作物基本生长营养和提升品质营养的双重要求，除了氮磷钾这种保证作物基本生长的营养外，还必须补充作物花、叶、果等所需的微量元素、氨基酸等有机营养成分，否则作物的优果率和效益无法达到最佳。

当变形问题作为服务的交汇点，或者是用户体验点或者性能非常敏感的点，就要慎重，这就是所谓的“族”，也就是“血脉筋肉交错的点”，是牵一发动全身之点。在变形诊断方法论里面这个点非常典型，要先去观察，然后用数据指导该怎么做，想清楚之后再动手，每一个实验都要精准，虽然测试难度非常小，但是要累积这些维度的实验数据，并且要清理、整理实验代码，为解决变形问题提供资料。

4.2 变形Testing系统搭建方法

变形测试体系的建立，是建立在人们可以反映客观事物、逐步认识客观事物基础上的，所以建立多维度多视角变形测试模型是我们认识变形复杂性的基础和前提。

首先确立A/B/Ctest平台，设计一个分组器。分组器告诉产品：让这个用户去实施行为A，让那个用户去实施行为B，让那个用户去实施行为C。然后测试，最后通过数据分析看出来，实施的用户下游行为是A好还是B或者C好，能够好多少。这个就是最基本的A/B/Ctest系统，如图5所示。

图5 A/B/C test系统

4.3 不稳定变形规则的确立

1）可还原性变形原则。

2）变形决定产品的市场寿命的变形信用原则。

3）高强度地质事件对地表侵蚀及水土流失等隐性环境破坏，是建立在系统介尺度范畴基础上的变形决定原则［2］。

4）一些突发性事件在基本准则中没有得到重视，决策中根本不考虑突发性，但是变形的特殊性决定了这一思想是保证科学性和安全性的有力工具——变形突发性原则。

5）弱相关性决定原则，只考虑事件发生的后果而忽略了其发生的概率现行处置原则，必然弱化这种相关性关系。例如笔者长期关注的长距离输水涵洞的变形长期安全性问题，实则就是一个弱相关性特征非常突出的例子，在对这个问题的处置上也基本延续了先污染后治理的思路。

5 结语

所有事情最后都是可以衡量的。比如：产品的受喜欢度是否可以量化；获得客户策略是否可以量化。因为做任意一件事消耗都很大，需要人，需要资源，需要协调关系，可能开始的时候都很顺利，但是很快就需要考虑“到底值不值得做”这个问题。通过变形危害的不同事例，开展变形预防和防治工作，从变形诊断模型建立的基本思路、变形Testing系统搭建到不稳定变形规则的确立使得变形问题的解决和重要性凸显出来。

［1］ 新加坡“退回”26列中国造地铁列车［N/OL］.（2016-07-07）http://news.eastday.com/eastday/13news/auto/news/world/20160707/ u7ai5808658.html.

［2］ 郭建珠，连清旺，田国政，等.专用铣床平台加工工件稳定性诊断模型的建立［J］.机械管理开发，2015（5）：11-13.

（编辑：胡玉香）

On Deformation Instability Rules From the Implicit Stress of Deformation Results

GUO Jianzhu1，FAN Zhihui1，2，LI Jianwei2，GUO Zhijie2
（1.Taiyuan University of Technology，Taiyuan Shanxi 030024；2.Taiyuan Zhongyuantong Technology Development Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030024）

Taking the deformation hazard as the starting point，based on the basic idea of deformation diagnosis model，the rule of deformation is established，and the deformation testing system is set up，and the unstable deformation rule system is formed.

deformation，complexity，deformation testing model，deformation instability rules

TB124

A

1672-1152（2016）05-0059-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.22

2016-07-18

郭建珠（1966—），男，工程师，现任职于太原理工大学，主要从事智能传感器及监测系统的研究工作。